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        世界飛得最快的超級轟炸機的秘密

        2002-04-12 00:00:00黎德順
        軍事文摘 2002年8期

        B-2是美軍目前最先進的隱形戰(zhàn)略轟炸機,也是全球最先進的隱形戰(zhàn)略轟炸機。然而,早在B-2于1999年首次用于南聯(lián)盟空中作戰(zhàn)的時候,人們對B-2隱形戰(zhàn)略轟炸機就備加關(guān)注。許多人隱約感到,美空軍之所以敢把如此先進的戰(zhàn)略轟炸機用去空襲,一定是美空軍已經(jīng)有了新的機型選擇。事實上,近年來,美空軍的確是在秘密研制21世紀(jì)的新型遠程轟炸機。不過,新型遠程轟炸機技術(shù)十分復(fù)雜,飛行速度高達10倍音速,屬于世界上飛得最快的超級轟炸機,因此,恐怕三、五年內(nèi)難以研制成功。最近,美國方面披露了其最新情況。

        戰(zhàn)略轟炸機部隊呼喚新鮮血液

        目前,美空軍的遠程戰(zhàn)略轟炸機主要是近200架的B-52H、B-1B和B-2。其中,B-52H型機已是該型機最后的改進型,美空軍高級官員估計,該型機的使用壽命可以延續(xù)到2020年。也有人估計該型機可以使用到2045年。不過,該型機畢竟是已服役數(shù)十年的空中\(zhòng)"老馬\",要是美空軍新型遠程轟炸機能夠盡快地研制出來,而且作戰(zhàn)能力較強,操作起來又比較經(jīng)濟,那么,美空軍可能讓B-52H型機盡早地退役。B-1B遠程轟炸機的使用壽命,預(yù)期在2008年前后,具體時間要看該型機在未來幾年的使用情況。B-2型機的服役壽命目前還沒有計算,不過,要是以B-52型機為標(biāo)準(zhǔn)進行類似推算的話,B-2型機可以服役到2037年。問題是,B-2型機主要由非金屬的復(fù)合材料組成,而B-52主要由金屬組成,因此,B-2型機能否如B-52那樣長壽,還很難說。隨著美國不時地介入世界一些地區(qū)的軍事沖突,美空軍三種遠程轟炸機開始有計劃地投入作戰(zhàn),包括在海灣的沙漠之狐作戰(zhàn)、空襲南聯(lián)盟的空中作戰(zhàn)和去年10月8日開始的阿富汗戰(zhàn)爭。一種新型戰(zhàn)略轟炸機的研制常常需要好多年的時間,其中,B-2研制了近20年才形成戰(zhàn)斗力,這樣,美空軍研制21世紀(jì)的新一代遠程轟炸機就擺上了日程。

        時速1萬公里的超級戰(zhàn)機

        美空軍未來的遠程轟炸機的藍圖,與目前的遠程轟炸機大不相同,可謂偏離了傳統(tǒng)的建造大型轟炸機的思維,而是轉(zhuǎn)向小型的高超音速飛行器研制。新型轟炸機的高超音速,意味著該型機的飛行時速必須達到10倍音速左右。不僅如此,在高超音速飛行器規(guī)劃中,美空軍計劃研制高超音速遠程轟炸機、偵察機和導(dǎo)彈等一系列飛行器。美軍一旦研制成功高超音速遠程轟炸機,就可以進行更遠距離的空中作戰(zhàn),減少暴露在敵方防空火力下的時間,同時,還不影響其快速反應(yīng)能力和作戰(zhàn)效果。至于該型機的偵察型,可以在3小時內(nèi)提供全世界任何一個地方的照片,其偵察能力可以與間諜衛(wèi)星相匹敵,因為那些衛(wèi)星偵察時需要變軌。美國研制高超音速飛行器的單位,包括空軍、宇航局和國防先進研究項目署。這三家單位都在為該飛行器的發(fā)展進行相應(yīng)的研究。其中,宇航局主要進行高超音速飛行特性的研究,計劃進行小型實驗機的開發(fā);國防先進研究項目署利用高超音速技術(shù),發(fā)展一種7分鐘之內(nèi)可飛640多公里的高超音速導(dǎo)彈。高超音速導(dǎo)彈威力很大,可以穿透深藏地下的屬于最難摧毀的軍事設(shè)施。美空軍主要研究遠程轟炸機和導(dǎo)彈需要的關(guān)鍵的發(fā)動機技術(shù),同時,研究高超音速飛機的慢速飛行特性。據(jù)估計,高超音速導(dǎo)彈項目可在4年內(nèi)研制出原型,10年內(nèi)可以投入使用,而更大的載人的超音速轟炸機最快也可能要到2015年前后才能研制出來。這些飛行器的重要技術(shù)之一就是空氣噴氣。設(shè)想的這種飛行器,會在高氣層使用氧氣來進行燃料燃燒?;鸺ǔR愿叱羲亠w行,然而,必須隨身攜帶氧氣。這樣,整個機體就顯得龐大、笨拙和昂貴。而研制中的高超音速飛行器就是要大量地減小高超音速飛行的費用,使其平?;涂煽炕?。

        高超音速轟炸機作為美空軍下一步發(fā)展的藍圖,是幾年前美空軍科學(xué)咨詢委員會在新世界遠景技術(shù)預(yù)測中繪制出來的:無人駕駛的時速高達15倍音速的導(dǎo)彈和飛機,可攻擊世界上任何一個地方的敵人,攻擊的武器可能是激光,可以20個G進行機動作戰(zhàn),能夠避開世界絕大多數(shù)導(dǎo)彈的攻擊。科學(xué)咨詢委員會主席麥考爾聲稱,攻擊會增加作戰(zhàn)效益,要是美空軍研制成功這種高超音速轟炸機,那么,會產(chǎn)生巨大的飛躍。

        拼命的探索

        美國防部的國防研究工程主任馬克曾在華盛頓說,航空航天技術(shù)正出現(xiàn)新的曙光,這就是空氣噴氣高空作戰(zhàn)飛機,B-2的后繼機可能是高超音速的,這種極新的飛機,可能會要好長時間才能研制出來。該型機的最大問題是運載能力有限。該型機長細(xì)比(流線型物體長度與截面最大直徑之比)設(shè)計存在一些限制:高超音速飛機的外形細(xì)長,因此,難以有足夠的空間來儲存較多的燃料和武器。要是美空軍增加該型機的載荷和航程,就意味著要把飛機造得更大一些。馬克認(rèn)為,有關(guān)超音速飛行器軍事使用的決定,需要10年左右的時間。美國早在20世紀(jì)80年代中期就開始研究\"全國航空航天飛機項目\",這就是所謂的高超音速的X-30。然而,隨著前蘇聯(lián)的衰落和解體,該項目遇到了很大的困難。1991年,美國成為全球唯一超級大國,美國軍方對該型機軍事用途的興趣開始減弱。這時,該型機出現(xiàn)了比預(yù)料還大的技術(shù)難題。據(jù)估計,該項目需要全國性的技術(shù)大合作,總投資將高達數(shù)十億美元。美國會在資金撥款問題上開始猶豫了,經(jīng)費越來越少。1994年,該項目被迫中止。然而,1995年,該項目又\"死灰復(fù)燃\",美國宇航局利用X-30的技術(shù)成果,進行小型的超-X項目的研究,該項目將試飛三架小型的高超音速研究實驗機,為全尺寸的高超音速飛行器(包括遠程轟炸機和導(dǎo)彈)研制做準(zhǔn)備。高超音速飛行器的研究,較為關(guān)鍵的是超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機技術(shù)。普通的噴氣發(fā)動機,由風(fēng)扇葉片把進來的空氣進行壓縮,燃料燃燒后,發(fā)動機以更大的壓力把空氣排放出去,以此產(chǎn)生推力。沖壓式噴氣發(fā)動機,是由飛機前飛時對空氣進行壓縮,燃燒是在亞音速空氣流動中的發(fā)動機內(nèi)進行的。超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機內(nèi)的空氣流動,是超音速的。高超音速飛行器必須使用超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機,別無選擇。美國20世紀(jì)60年代的X-15系列實驗機攜帶燃料和氧氣進行試飛,最大飛行速度高達6.7倍音速。而超-X的重點就是試驗超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機,該型機的燃料將使用液氫。

        目前,美國宇航局正根據(jù)超-X計劃制造三架一次性使用的實驗機。實驗機長約4米,編號為X-43,安在助推火箭上,由B-52型機運到空中投放試驗。在試驗中,助推火箭從B-52型機上釋放,把超-X飛行器加速到試驗速度和大約33公里的高空。在那兒,實驗機從火箭上分離,以自己的動力飛行7秒,然后,以高超音速滑飛6分鐘左右。實驗機于2001年進行了試飛,最大飛行時速達10倍音速。實驗機試飛成功后,宇航局開始下階段的工作──建造更大的可以重復(fù)使用的實驗機!事實上,這將是美空軍未來戰(zhàn)略轟炸機的實驗型。這種實驗機會在跑道上進行起降試飛,按照預(yù)先設(shè)計的程序進行操作。

        要是超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機研制成功,那么,美國將進行下一步的研究--熱處理問題,因為高超音速飛行器在空氣中高速飛行會因磨擦而產(chǎn)生高溫,對飛行器的材料和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響。熱處理問題解決后,就是高超音速飛行器可靠燃料在高空的噴射問題。目前,美空軍研究實驗室正為高超音速轟炸機研究動力裝置和飛行控制系統(tǒng)。根據(jù)高技術(shù)項目安排,該實驗室正研究超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機將來使用的\"普通碳?xì)浠衔锶剂蟎"。所設(shè)計的超音速燃燒沖壓式噴氣發(fā)動機,會以4~8倍音速的速度工作。

        美空軍實驗室還在進行\(zhòng)"羅浮萊特\"(LOFLYTE─低可視試飛實驗)的飛行器的試飛。該飛行器外形是個三角形,主要利用自己機首的震波飛行,有點類似于大海浪尖上的沖浪。這個飛行器試驗時只是慢速飛行,以試驗這個箭頭狀的寬大的飛行器能否在機場使用。該飛行器對控制系統(tǒng)的試驗成果,可用于超-X。預(yù)計,美國空軍用于新型高超音速轟炸機的研究和開發(fā)費將達數(shù)百億美元。

        對世界防空提出了強大的挑戰(zhàn)

        據(jù)稱,新型高超音速轟炸機一旦研制成功,將極大提高美軍的空中作戰(zhàn)能力。美國方面宣稱,該型機如果從美國中西部起飛,只需1個半小時,就能飛越浩瀚的太平洋,抵達亞洲東部空域。由于該型機最大時速高達10倍音速,因此,目前世界上任何國家的防空系統(tǒng)都難以實施攔截。其中,一般的防空導(dǎo)彈最大時速只有3倍音速左右,因此,即使殺向高超音速轟炸機,然而,高超音速轟炸機會快如閃電般飛行,導(dǎo)彈根本就追不上轟炸機。至于目前的戰(zhàn)斗機,最大時速也只有2.5倍音速左右,因此,如果升空追擊,雙方的距離只會越來越遠,轟炸機會逃得無影無蹤。

        其實,早在冷戰(zhàn)的時候,美國空軍的SR-71高空高速戰(zhàn)略偵察機已經(jīng)給前蘇聯(lián)演繹了如此悲涼的場面。20世紀(jì)60年代后期,SR-71曾多次入侵前蘇聯(lián)空中偵察,前蘇軍雖然派出了極為先進的戰(zhàn)斗機并發(fā)射了最先進的空戰(zhàn)導(dǎo)彈,然而,從來就沒有擊落一架SR-71偵察機。原因就是:SR-71飛行高度達3萬多米,最大時速達3倍音速左右,超過了當(dāng)時前蘇聯(lián)任何戰(zhàn)斗機和導(dǎo)彈飛行的高度和速度。因此,美軍研制高超音速轟炸機,將對它國未來的防空作戰(zhàn)提出極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?!?/p>

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